Posts tagged ‘Fotosíntesis’

Vegetales para sustituir baterias

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Pues si, al parecer  ya queda menos para poder obtener energía de las plantas de casa, que utilizan la luz solar como única fuente de energía.

El ingenio y la pericia de los investigadores de la UGA han resuelto cómo sacar provecho del flujo de electrones producidos durante la fotosíntesis, resultado de millares de años de evolución vegetal.

Estos científicos de la Universidad de Georgia (UGA)  observaron la capacidad de producción de electrones en los procesos de fotosíntesis, logrando detener el proceso y capturando los electrones de modo que sean aprovechados como energía eléctrica.

Aparentemente, las plantas producirían casi un electrón por cada fotón de luz capturada  (en lo que se suele llamar ‘transporte de electrones fotosintético‘). De más está decir que ni se compara a la efectividad de los paneles solares (que poseen un rendimiento mucho menos, casi 90% menor). De modo que interrumpen el flujo de electrones modificando las proteínas contenidas en los tilacoides (donde se realiza la captura y almacenamiento de la energía fotosintética). Luego, los tilacoides modificados se colocan en nanotubos de carbono (CNTs) que serán conductores eléctricos para los electrones, transportándolos hacia un cable desde donde se absorbe la energía eléctrica de modo convencional.

El ‘secreto’ consistiría en la combinación de las propiedades biocompatibles de la quitina con la alta conductividad eléctrica de los CNTs mediante la utilización de un compuesto iónico líquido basado en la sal imidazol. Y, aunque por el momento no se esperan más aplicaciones que dar sustento eléctrico a pequeños aparatos que no consuman demasiada energía.

 

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18 de mayo de 2013 at 12:42 Deja un comentario

Fotosíntesis Artificial. – Semiconductores generan hidrógeno con luz solar.

Esta tecnología, que recibe el nombre de ‘fotosíntesis artificial’, está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza

Investigadores del Grupo de Dispositivos Fotovoltáicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I, dirigido por el catedrático Juan Bisquert, han desarrollado -empleando nanotecnología- un dispositivo con materiales semiconductores que en medio acuoso genera hidrógeno de forma autónoma. Para ello se emplea únicamente luz solar.

Esta tecnología, que recibe el nombre de ‘fotosíntesis artificial’, está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza (proceso en el que las plantas aprovechan la energía solar para transformar la materia orgánica en compuestos orgánicos, liberando la energía química almacenada en los enlaces de la molécula adenosina trifosfato-ATP, y obteniendo compuestos energéticos como azúcares y carbohidratos).

El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O). La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión agua. Para convertir el agua en combustible (H2) hay que romper la molécula H2O separando sus componentes, y para que el proceso se realice de forma renovable (sin utilizar reservas fósiles del subsuelo) es necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación solar y, sin ninguna otra ayuda, realice las reacciones químicas de romper la agua y formar hidrógeno, de forma similar a como lo hacen las hojas de las plantas. Por eso estos dispositivos reciben la denominación de hoja artificial.

“Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es, en estos momentos, suficiente para pensar en su comercialización, estamos explorando distintas vías para mejorar su eficiencia y demostrar que esta tecnología constituye una alternativa real para satisfacer la demanda energética del siglo XXI”, comenta Sixto Giménez, uno de los investigadores responsables del trabajo.

Burbujas de gas hidrógeno

El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz genera burbujas de gas hidrógeno. En un primer paso, el grupo de investigación ha utilizado una disolución con un agente oxidante y estudia la evolución del hidrógeno producido por los fotones. “Ahora el reto más importante -comenta Iván Mora, miembro del equipo que ha desarrollado el dispositivo- es comprender los procesos físico-químicos que se producen en el material semiconductor y en su interface con el medio acuoso para racionalizar el proceso de optimización del dispositivo”.

El desarrollo de la hoja artificial es un gran desafío científico por la dificultad que supone la selección de los materiales que intervendrán en el proceso, de forma que funcionen de forma continuada y sin descomponerse. Actualmente, el Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universitat Jaume I es uno de los pocos grupos de investigación a nivel mundial que han demostrado la viabilidad de un dispositivo de estas características, junto a los laboratorios norteamericanos del MIT en Boston  o NREL en Denver (EEUU).

El director del grupo de investigación Juan Bisquert comenta que “en comparación con otros dispositivos, el desarrollado por la UJI presenta la ventaja de su bajo coste de producción y de una mayor recolección de los fotones incidentes de la luz, utilizándose para la producción de hidrógeno fotones incluso del espectro infrarrojo”.

La producción de hidrógeno de forma eficiente utilizando materiales semiconductores y luz solar constituye un reto crucial -según su promotores- para hacer realidad un cambio de modelo energético hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos inagotables y respetuoso con el medio ambiente. En la experimentación con este dispositivo también han participado otros miembros de grupo de investigación como Eva Maria Barea, Francisco Fabregat, Roberto Trevisan, Maria Victoria González, Pau Rodenas, Pablo P. Boix y Laura Badía.

Leer más:

Grup de dispositius fotovoltaics i optoelectrónica

3 de enero de 2013 at 00:01 Deja un comentario


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